Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Engenharia de Produção Matéria – SEP 201...
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Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Engenharia de
Produção
Matéria – SEP 201 – Projeto de Fábrica
Prof. Oswaldo Luiz Agostinho
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Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Enga de Produção
SEP 201 – Projeto de Fábrica
Ementa
1 - Conceituação de Manufatura
1.1 – Definição de Manufatura 1.2 - Modelos dos sistemas de manufatura1.3 - Manufatura como sistema 1.4 - Tipos de Manufatura : individual , lotes , massa 1.5 - Métodos de Manufatura – Fluxo Contínuo ; fluxo descontínuo 1.6 - Características dos regimes de manufatura
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Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Enga de Produção
SEP 201 – Projeto de FábricaEmenta
2 - Parâmetros Tecnológicos e Gerenciais
2.1 – Planejamento de Processo
2.2 - Regras de Precedência
2.3 - Medidas do trabalho – Tempos ; tempos padrões
2.4 – Determinação de necessidades – Carga de máquinas
2.5 - Controles gerenciais – eficiência , utilização , produtividade .
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Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Enga de Produção
SEP 201 – Projeto de Fábrica
Ementa
3 - Produção em médios e baixos volumes
3.1- Noções sobre Tecnologia de Grupo
3.2 –Definição de Família de peças
3.3 – Critérios de determinação de famílias – Codificação e Análise de Fluxo
3.4 - Células de Manufatura – Critérios de dimensionamento de células de manufatura
3.5 – Flexibilidade dos Sistemas de Manufatura .
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Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Enga de Produção
SEP 201 – Projeto de Fábrica
Ementa
4- Dimensionamento de instalação fabril
4.1 – Fluxo de Produção
4.2 - Densidade de fluxo
4.3 – Cálculo de necessidades – Principais parãmetros
4.4 – Programas de Produção
4.5 - Tipos principais de Arranjo Físico
4.6 – Projeto de fábrica – meios produtivos e sistemas de apoio-- áreas necessárias - produtivas e de apoio- áreas totais - fluxo interno e externo - investimento em equipamentos , áreas
• Bibliografia : Agostinho , O.L. – Sistemas de Manufatura – vol. 1 – Apostila
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Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenagens para veículos automotores .
1- Produto - caixa de transmissão para pick-ups
2 - Produção mensal – 9000
3 - Modelo único
Dimensionar :a) Máquinas necessárias
b) Áreas necessárias : Conjunto de peças , fábrica e total
c) Investimentos : por conjunto de peças , para a fábrica e total ( incluindo áreas e instalações externas )
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Desenho de Conjunto
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Caixa de Engrenagens – 5 velocidades
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Projeto de dimensionamento de uma fábrica para manufatura de caixa de engrenagens para veículos
automotores
Dados
• Desenho de conjunto da caixa de engrenagem-transmissão )
• Roteiros e tempos padrão da operações das peças • Máquinas ferramenta utilizadas em cada operação • Area por máquina – para dimensionamento do lay out
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Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenagens para veículos automotores .
Dados : a) tempos padrões por peça .
b) áreas por máquina
c) custo das máquinas e equipamentos
d) Regime de trabalho :
2 turnos 5dias por semana – 44 horas semanais 20 dias úteis por mês 45 minutos de parada para almoço em cada
turno
d) Tipo de arranjo físico – Grupo de peças
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Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenaens para veículos automotores .
Dados
1 ) Área por máquina e/ ou equipamento
2 ) Custo de máquinas e/ ou equipamentos
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Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenagens para veículos automotores .
Áreas ( m2 ) Custo ( R$ x 1000)
Máquina Máquina + área de trabalho Torno CNC 13 24 600Furadeira Simples 2 7 100Furadeira Múltipla 3 14 140Mandriladora 18 31 150Cortadora de dentes ( tipo caracol ) 10 24 700Acabadora de dentes ( tipo shaving ) 8 20 500Retifica externa 10 20 400Retifica interna 7 20 280Fresadora Universal 3 11 500Forno contínuo 120 264 3000Linha de montagem 367 498 600Prensa de desempenar 2 16 40Torno revolver 4 16 160Decapadora Wheelabrator 40 140 240Brochadeira vertical 6 18 560Torno automático 5 17 440Cortadora de dentes ( Lorenz ) 8 20 600Serra circular 7 10 200Furadeira Radial 5 7 140Retífica Centerless 8 11 400Máquina de lavar 2 3 60Forno tipo “ batch “ 60 90 800Chanfradora de dentes 9 15 240
Contrução Industrial ( m2 ) 1200Terreno ( m2 ) 20
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Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenagens para veículos automotores .
Dados
Valores de produtividade :
Tornos revolver 70 %Tornos CNC 65 %Cortadoras de dentes 70 % Brochadeiras 75 %Mandriladoras 75 %Máquinas simples 80 % Retíficas 70 %Fresadoras 67%Chanfradoras 92 % Acabadora de dentes ( shaver ) 85 % Centros de usinagem 78 %Soldadora – Eletron Beam welder 82 % Fornos 95 %
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Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenagens para veículos automotores .
Dados
a) Relação de peças
b) Roteiro e operações por peça
c) Tempos padrões por peça / operação
d) Máquinas operatrizes por peça / operação
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Peças componentes
Engrenagens
Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenagens para veículos automotores .
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Peças componentes
Eixos
Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenagens para veículos automotores .
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Composição e organização do Projeto
• Grupo 1 – 4 componentes Relatório de fechamento ( investimentos , valores totais geral – planta e áreas auxiliares + lay out
• Grupo 2 – 4 componentes Formato final da fábrica + áreas industriais de apoio
• Grupo 3 – 5 componentes Linha de montagem – lay out – principais componentes
• Grupo 4 – 5 componentes Engrenagens – lay out – fluxo interno • • Grupo 5 – 5 componentes Eixos – lay out – fluxo interno• • Grupo 6 - 5 componentes Peças de engate – lay out e fluxo interno
• Grupo 7 - 5 componentes Carcaças – lay out e fluxo interno
Os grupos 2 / 3 / 4 / 5 / 6 / 7 deverão calcular , para suas respectivas áreas e grupo de peças
1) máquinas necessárias ; 2) fluxo e respectivas densidades de fluxos
3 ) áreas necessárias 4 ) investimentos necessários
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Composição e organização do Projeto - 7 grupos de trabalho :
Grupo 1
1)– Componentes:
2) Atividades / Responsabilidades : relatório de fechamento - investimentos , valores totais + layout geral – planta e áreas auxiliares
Grupo 2 1) Componentes :2) Atividades / Responsabilidades - Formato final da fábrica + áreas industriais de
apoio
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Grupo 3 1) Componentes -2) Atividades / Responsabilidades - Linha de montagem – lay out – principais
componentes
Grupo 4
1) Componentes -2) Atividades / Responsabilidades - Engrenangens – lay out – fluxo interno Grupo 5
1) Componentes -2) Atividades / Responsabilidades - Eixos – lay out – fluxo interno Grupo 6
1) Componentes –2) Atividades e Responsabilidades Peças de engate – lay out e fluxo interno
Grupo 7
1) Componentes – 2) Atividades / Responsabilidades – Carcaças – lay out e fluxo interno
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Peças componentes
Peças de engate
Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenagens para veículos automotores .
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Peças componentes
Carcaças
Projeto - Dimensionamento de uma fábrica para fabricação de caixa de engrenagens para veículos automotores .
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Por que planejar o Layout?
• Atender as necessidades da organizaçao
• Prever/definir o espaço útil necessário e demais áreas do chão de fábrica
• Definir o tipo de layout, o fluxo, o sistema de transporte/movimentação, entradas e saídas, corredores, emergência, etc
• Tipo de construção, de piso, iluminação e demais facilidades
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• Tipos de equipamentos: máquinas, sistemas de carga/descarga, movimentação e armazenagem
• Tipos de sistemas de supervisão e controle
• Sistemas de segurança e tratamento de dejetos
• Determinação dos Custos envolvidos no projeto do layout e cronograma
Por que planejar o Layout?
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Fatores a Serem Considerados
• Expansão futura• Adaptabilidade ou versatilidade• Flexibilidade do layout• Fluxo de Material• Utilização de espaço• Condições de trabalho e satisfação de empregados• Integração de suporte/facilidades
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Expansão futura• Vinculado com potencial de longo prazo de uso do
espaço
• Habilidade de incluir áreas adjacentes (acima, abaixo, ao lado)
• Liberdade de fixar características nos edifícios (ex: divisórias)
• Regular a quantidade de espaço entre módulos/unidades
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Adaptabilidade ou Versatilidade
• Facilidade de acomodar os layouts como planejado em função de mudanças e variedades, tais como:– itens, produtos, quantidades, – frequências de entrega,
– sequência de operações,
– métodos de manuseio e estocagem,
– espaço adicional para estoques,
– lotes piloto, testes, experimentos de engenharia
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Layout - Flexibilidade
• Facilidade de rearranjo físico para acomodar mudanças em:– mobilidade de máquinas e/ou equipamentos;
– padronização em equipamentos, conteiners, locais de trabalho;
– independência ou autosuficiência de facilidades; – liberdade para fixar características (ex:paredes)
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Fluxo de Material
• Grande intensidade de fluxo com mínima distância
• Proximidade das áreas, onde o fluxo é envolvido (material, pessoas, etc)
• Acesso ao recebimento, despacho e áreas chaves
• Uso de de sistema de manuseio simples entre e através das áreas
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Utilização de Espaço
• Definição de espaço útil adequado• Utilização baseada em custos• Áreas adequadas para corredores• Compartilhar áreas de atividades similares• Prever áreas adequadas para manutenção e
colocação de detritos, cavacos, etc• Evitar áreas “mortas” sem função
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Integração de Suporte/Facilidades
• Planejamento, procedimentos e controles voltados para um trabalho efetivo no layout
• Integrar com áreas suporte via medidas de desempenho, custo, ordens, prazos, etc
• Áreas de serviços próximas das necessidades das demais áreas no layout
• Disponibilidade das facilidades necessárias ao desempenho do layout
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Considerações - Tipos de Layout
• Há diversos tipos de layout: linha, U, L, paralelo, em cascata, circular, quadrado, pentágono, por setores, etc.
• A definição do tipo de layout está vinculado a fatores: tecnológicos, gerenciais e humanos
• O melhor layout é aquele que responde melhor aos fatores citados
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![Page 46: Escola de Engenharia de São Carlos Departamento de Engenharia de Produção Matéria – SEP 201 – Projeto de Fábrica Prof. Oswaldo Luiz Agostinho.](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022013004/570638491a28abb8238f4c95/html5/thumbnails/46.jpg)
Considerações - Tipos de Layout
• Cada tipo de layout citado tem suas vantagens e sua aplicabilidade
• Exemplo 1:– alto volume, baixa diversificação,– repetibilidade, – grande número de operações simples– ==> linhas de transferência (layout em linha)
• Exemplo 2: – baixissimo volume/unitário, – sob encomenda – ==> layout por setores/funcional
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Considerações - Tipos de Layout
• Exemplo 3 : – lote pequeno/médio, repetitivo,– demanda estável,
- máquina e carga/descarga automática, - transporte manual, - balanceamento da mão de obra (menor número de operadores do que máquinas)
• ==> célula em U• Exemplo 4:
– idem anterior + transporte automatizado
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Lay-out - Dimensionamento
• Internamente as áreas específicas :– Máquinas ordenadas de acordo com o fluxo de maior densidade
• Densidade de fluxo :– volume de horas padrão que são liberadas por uma máquina
do roteiro após a execução das peças correspondentes
• Dimensionamento das áreas de estoque intermediário : – normalmente dimensiona-se estoque para dois dias de
produção
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Densidade de fluxo
Volume de horas padrão
Máquina 1Máquina 3
Máquina 2Máquina 4
O fluxo principal deve ser orientado na direção das maiores densidades de fluxo
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• Determina o caminho principal das peças no arranjo físico correspondente .
• Representa a calha principal do “rio” pela qual transita o volume de horas padrão executado , de acordo com o roteiro de fabricação das peças .
• Determina , por regras de precedência , a localização das diversas áreas de manufatura e estoque
• Áreas ordenadas de acordo com a densidade de fluxo
Lay-out – DimensionamentoFluxo Principal
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Dimensionamento - Fluxo Principal Material em bruto
Peças sem Tratamento
térmico
Usinagem antes do tratamento
térmico
Tratamento térmico
Linha de montagem
Expedição e estoque de produtos prontos Usinagem após
tratamento térmico
Fluxo principal
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Fluxo principal e indireto- Localização de áreas diretas e indiretas
Almoxarifado de peças em bruto
Peças sem Tratamento
térmico
Tratamento térmico
Linha de montagem
Expedição e estoque de produtos prontos
Usinagem após
Tratamento térmico
Depósito ferramentas
Afiação de
ferramentas
Metrologia Escritórios técnicos
Recebimento de peças
compradas
Almoxarifado de ferramentas e
peças de manutenção
Manutenção
Ferramentaria
Usinagem antes do tratamento térmico
Fluxo direto
Fluxo indireto
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Dimensionamento das áreas de máquina e de trabalho
Area máquina 1
Area máquina 4
Area máquina 2
Área máquina 3
Área de circulação interna- corredores
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Conjunto ou
Célula 1
Conjunto ou
Célula 4
Conjunto ou
Célula 3
Conjunto ou
Célula 2
Dimensionamento das áreas principais
Corredores principais
Corredores principais
Áreas de circulação entre departamentos
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Fluxo direto Fluxo indireto
Arranjo Físico
Distribuição de áreas diretase indiretas
Areas diretas
Areas indiretas
montagem
Areas estoque